應(yīng)用于WBAN的低功耗CMOS收發(fā)器射頻前端電路的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著物質(zhì)生活的飛速發(fā)展，人們對無線通信等電子設(shè)備的需求也與日俱增，物聯(lián)網(wǎng)成為了時(shí)代的發(fā)展趨勢。無線體域網(wǎng)（WBAN）作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，能夠有效應(yīng)用于疾病的實(shí)時(shí)監(jiān)控，家庭的自動化控制和醫(yī)療的遠(yuǎn)程診斷等，具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場。WBAN技術(shù)的關(guān)鍵問題是要實(shí)現(xiàn)近距離的終端之間的互聯(lián)，而藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)因?yàn)榫哂袇f(xié)議完整，低功耗，低成本，高集成度等特點(diǎn)，在WBAN中具有最廣泛的應(yīng)用。
　　最早的藍(lán)牙集成電路

2、設(shè)計(jì)采用多芯片集成的方法，功耗高。近年來，射頻集成電路都是在GaAs和SiGe工藝上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槠渚哂邢鄬^高的單位增益截止頻率fT。但是由于CMOS工藝節(jié)點(diǎn)逐漸縮小，截止頻率fT不斷提高，再加上CMOS工藝良好的射頻性能以及將收發(fā)器的RF、IF和基帶部分集成在單芯片上的高集成度等，使其成為了低功耗無線通信中的主流應(yīng)用。然而由于射頻前端電路對工藝、性能、功耗、面積等的嚴(yán)格要求，用CMOS工藝來實(shí)現(xiàn)2.45GHz的Bluetooth收

3、發(fā)器仍是迫切的實(shí)際需求。
　　基于此，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)2.45GHz Bluetooth低功耗CMOS收發(fā)器的射頻前端電路。論文確定了收發(fā)器的體系結(jié)構(gòu)，對CMOS工藝下射頻電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析，并完成了低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混頻器（Mixer）和信道選擇濾波器（Channel Filter）等收發(fā)器射頻前端電路核心模塊的原理圖設(shè)計(jì)，版圖設(shè)計(jì)和測試電路設(shè)計(jì)。另外，為了實(shí)現(xiàn)低功耗，設(shè)計(jì)從發(fā)射器結(jié)構(gòu)、接收器結(jié)構(gòu)